微泵是一种微驱动器,多应用于微流控领域。热泡式微泵的工作原理是基于气泡爆破理论来实现液体的泵送。热泡式微泵多采用无阀结构,因此具有较高的可靠性,可用于实现粒子分选、传感检测、驱动混合等功能。针对压电微泵、静电微泵驱动电压高且制造工艺复杂,以及热泡式微泵产生的高温会损害溶液中的部分生物或化学物质等缺陷,本文基于感应加热技术、气泡核化理论及无阀微泵驱动原理,研究一种气泡定点生长微泵,该微泵上的微型加热器能实现对气泡的定点生长控制,为微泵提供强大的动力。此外,设计了一种隔热型微泵,有效地隔离热源,降低微流道内液体的温度。论文主要内容如下:第一章,研究了热气泡式无阀微泵的工作原理,按照应用领域对近年来国内外热气泡式微驱动器的结构特点、工作原理和性能参数进行了系统的总结。总结了热气泡生成控制方法在微驱动器领域的应用研究。分析了微驱动器上热气泡在生长控制中存在问题,提出了实现气泡定点生长微泵和隔热式微泵的研究方案。第二章,基于平面感应加热理论与热气泡经典成核理论,设计了一种带有凹穴的微型平面感应加热器。分析微型平面感应加热器的工作原理,研究了垂直磁场中平面感应加热的理论、热量传递理论、热气泡成核与热气泡动力学理论等在微型平面感应加热器的应用。第三章,使用有限元仿真软件ANSYS Maxwell对微型平面感应加热器的电磁热耦合进行仿真分析,研究了带有凹穴的微型平面感应加热器电磁场及温度场的分布状况。同时,研究了加热盘材料、激励电流和加热盘厚度对微型平面感应加热器加热性能的影响。第四章,基于仿真分析结果,优化了带有凹穴的微型平面感应加热器的结构与尺寸参数,并采用MEMS微加工工艺制作微型平面感应加热器样件。采用实验研究方法,对微型平面感应加热器表面的热气泡成核过程进行实验测试。分别研究热气泡成核与凹穴尺寸、表面质量、固液表面接触角等参数之间的关系,并分析加热功率与加热盘厚度对热气泡定点生长控制的影响。第五章,基于热泡生成实验测试的结果,设计并制作气泡定点生长的微泵器件,并搭建实验测试系统。然后,通过实验测试的方法,对微泵器件微泵的泵送流量、背压进行了测试和分析。第六章,基于无阀微泵泵送原理,设计一种隔热型微泵;采用有限元分析软件FLUENT分析了隔热型微泵的结构参数对泵送性能的影响,根据仿真结果,确定了隔热型微泵最佳的结构尺寸参数。